機械制造與自動化畢業(yè)論文 機械制造與自動化技術(shù)開展探究

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1、機械制造與自動化專業(yè) 畢業(yè)論文 論文題目 機械制造與自動化技術(shù)開展探究 指導(dǎo)教師 學(xué)生 號 -優(yōu)質(zhì)專業(yè)- 2017年3月15日 目錄 一、如何開展機械制造自動化技術(shù) 1 二、注重實用開展機械自動化技術(shù) 5 三、機械自動化的產(chǎn)生 10 四、機械自動化的現(xiàn)狀 10 五、機械自動化的開展歷程 11 六、機械自動化的開展趨勢 14 機械制造與自動化技術(shù)開展探究 一、機械自動化技術(shù)的產(chǎn)生及現(xiàn)狀 1 、機械自動化的產(chǎn)生 機械自動化技術(shù)從上個世紀(jì)20 年代首先在機械制造冷加工大批量生 產(chǎn)過程中開場開展應(yīng)用， 上世紀(jì) 60年代后為適應(yīng)市場的需求和變化， 為增強機械制造

2、業(yè)對市場靈活快速反響的能力， 開場建立可變性自動 化生產(chǎn)系統(tǒng)， 即圍繞計算機技術(shù)的柔性自動化。 它是在制造系統(tǒng)不變 或變化較小的情況下， 機器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、 信息 處理、 分析判斷自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程， 并能夠自動地從 制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。 社會實踐證明， 這種定 義下的制造系統(tǒng)自動化與當(dāng)代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。 目前， 世界 各國的機械自動化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)興旺國家的某些生產(chǎn)部門外， 大多 數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努 力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。 2、機械自動化技術(shù)的現(xiàn)狀 機械

3、自動化技術(shù)從上個世紀(jì)20 年代開場開展應(yīng)用以來，已經(jīng)得到了 迅速的開展， 特別是近年來計算機的高度集成化， 開場采用了計算機 集成制造系統(tǒng)， 大大加快了機械自動化的開展， 但我國仍處于初級操 作階段的自動化。 目前， 世界各國的機械自動化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)興旺 國家的某些生產(chǎn)部門外， 大多數(shù)還處于操作階段的自動化。 我國也不 例外，我國的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造層次低。我國機械制造業(yè)目前有11.4 萬個企 業(yè)，開展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大局部企業(yè)還比 擬落后， 手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎兀?我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機械自動化 技術(shù)的企業(yè)可以說沒有； 我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、 水準(zhǔn)

4、 低，不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量 上、使用上，同世界先進水準(zhǔn)也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動 化技術(shù)是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進，不斷努 力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。當(dāng)前，我國還處在社 會主義初級階段，經(jīng)濟、財力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國民素質(zhì)等，與世界主 要國家的差距是很大的； 我國有豐富的勞動力資源， 每年城鎮(zhèn)新增就 業(yè)人口達(dá)兩千多萬， 且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。 機械自動化最 大限度地提高勞動生產(chǎn)率， 勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實 問題 。 二、機械自動化的開展歷程 機械自動化技術(shù)從本世紀(jì)20年代首先在

5、機械制造冷加工大批量生產(chǎn) 過程中開場開展應(yīng)用， 60 年代后為適應(yīng)市場的需求和變化，為增強 機械制造業(yè)對市場靈活快速反響的能力， 開場建立可變性自動化生產(chǎn) 系統(tǒng)， 即圍繞計算機技術(shù)的柔性自動化。 它是在制造系統(tǒng)不變或變化 較小的情況下，機器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、 分析判斷自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程， 并能夠自動地從制造一 種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。 70?80年代國際上出現(xiàn)了開場采用計算機集成制造系統(tǒng)CIMS(puter Integrated Manufacturing〕 ，柔性自動化生產(chǎn)模式也有這種情況。初期 值相楠擎以信息集成為重點，以較高

6、的自動化程度為特征，但在實現(xiàn) 過程中遇到了困難。 鑒于實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)的全盤自動化所需 的巨額投入 〔一個全盤自動化工廠耗資數(shù)百億美元， 柔性制造系統(tǒng)一 般價格為600?2500萬美元〕，所承當(dāng)?shù)木薮箫L(fēng)險，加之技術(shù)上的難 度與可靠性等問題，世界工業(yè)興旺國家已開場“碰壁轉(zhuǎn)產(chǎn)〞，轉(zhuǎn)而注 重信息集成的效果，追求低本錢自動化 LCA(Low Cost Automation的 企業(yè)組織構(gòu)造和運行方式。 目前， 世界各國的機械自動化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)興旺國家的某些生 產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循 序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。

7、實 現(xiàn)我國機械自動化技術(shù)是一個長期的過程， 不可能一蹴而就。 我國機 械制造業(yè)目前有1 1 .4萬個企業(yè)，開展很不平衡，有大量落后于現(xiàn) 代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大局部企業(yè)還比擬落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎兀? 我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有； 我國機械制 造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、 水準(zhǔn)低， 不僅在數(shù)量上同世界先進國家有 較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進水準(zhǔn)也存在 階段性差距。 三、如何開展機械制造自動化技術(shù) 首先先介紹機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與開展是機械制造業(yè)技術(shù)改 造、 技術(shù)進步的主要手段和技術(shù)開展的主要方向。 就如何開展機械制 造自動化技術(shù)從四方面

8、進展闡述。 機械自動化 , 主要指在機械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù), 實現(xiàn)加工 對象的連續(xù)自動生產(chǎn) ,實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程, 加快生產(chǎn)投入 物的加工變換和流動速度。機械自動化技術(shù)的應(yīng)用與開展, 是機械制 造業(yè)技術(shù)改造、 技術(shù)進步的主要手段和技術(shù)開展的主要方向。 機械自 動化的技術(shù)水準(zhǔn), 不僅影響整個機械制造業(yè)的開展, 而且對國民經(jīng)濟 各部門的技術(shù)進步有很大的直接影響。 機械自動化的技術(shù)水準(zhǔn) , 不僅影響整個機械制造業(yè)的開展, 而且 對國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步有很大的直接影響。 如何開展我國的機 械自動化技術(shù), 應(yīng)實事 , 一切從我國的國情出發(fā), 做好各項根底工作 , 走中

9、國的機械自動化技術(shù)開展之路。 如何開展我國的機械自動化技術(shù), 應(yīng)實事 , 一切從我國的具體國 情出發(fā) , 做好各項根底工作 , 走中國的機械自動化技術(shù)開展之路。 1 ． 結(jié)合生產(chǎn)實際 , 注重實用開展機械自動化技術(shù)。先進制造 技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。開展機械自動化技術(shù), 應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn) 和開展的實際需要及具體條件為導(dǎo)向。 只有對適宜的產(chǎn)品采用與之相 適應(yīng)的自動化方式進展生產(chǎn) , 才能收到良好的技術(shù)經(jīng) 濟效益和社會 經(jīng)濟效益。我國開展機械自動化技術(shù), 應(yīng)結(jié)合實際 , 注重實用 , 即對 國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、 自動線的做法 , 全年 生產(chǎn)任務(wù)只需1~2 個月就

10、完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當(dāng)糾 正 , 對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效 益 , 而不單純的是速度。 2 ． 開展投資少、見效快的低本錢自動化技術(shù)。開展低本錢自 動化技術(shù) , 潛力大 , 前景廣 , 投資省 , 見效快 , 提高自動化程度, 可以 收到事半功倍的經(jīng)濟效果 , 適合我國現(xiàn)階段的開展需要和國情。 20 世紀(jì) 90 年代美國麻省理工學(xué)院提出的精節(jié)生產(chǎn) LP ( Lean Production) 模式 , 就是以最小的投入 , 取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。借鑒國外開 展機械制造業(yè)低本錢自動化技術(shù)的經(jīng)歷是有益的。 我國機械制造業(yè)各 企業(yè)有大量

11、的通用設(shè)備, 在開展現(xiàn)代機械自動化技術(shù)時, 應(yīng)以原有的 設(shè)備為主 , 合理調(diào)整機床布局 , 添加少量的數(shù)控設(shè)備, 引入 CAD/CAM 技術(shù) , 充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性 , 共同構(gòu)成一 個以人為中心, 以信息自動化為先導(dǎo)、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng), 為我國機械制造業(yè)自動化技術(shù)開展應(yīng)用提供了一條投資少、見效快、 效益高、 符合我國國情的機械自動化技術(shù)開展應(yīng)用新途徑。 通用機的 局部自動化改裝有重要意義。 近期我國對本錢低、 維修方便的通用機 的需要量還是不會急劇下降的 , 因為有廣闊的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)市場 , 有小工 廠、試驗室、大型企業(yè)的工具車間等。 3 ． 結(jié)合

12、中國國情, 開展現(xiàn)代機械自動化技術(shù)。實現(xiàn)機械自動化 是一個由低級到高級、由簡單到復(fù)雜、由不完善到完善的開展過程。 當(dāng)機械的操作采用自動控制器后 , 生產(chǎn)方式才從機械化逐步過渡到 機械控制 ( 傳統(tǒng) ) 自動化、數(shù)字控制自動化、計算機控制自動化。只 有建立了自動化工廠后 , 生產(chǎn)過程才能全盤自動化 ,才能使生產(chǎn)率全 面提高 , 到達(dá)自動化的高級理想階段。 中國實現(xiàn)機械自動化技術(shù)應(yīng) 是一個長期的過程, 不可能一蹴而就。當(dāng)前, 中國機械制造業(yè)同世界 先進水準(zhǔn)也存在階段性差 距。在我國這種國情下 , 普遍開展應(yīng)用計 算機集成制造系統(tǒng)的“全盤自動化〞或“高度自動化〞 , 并不具備必 要

13、的根底技術(shù)、經(jīng)歷和投資能力。因此, 要不要普遍開展全盤自動化 或高度自動化 CIMS 技術(shù) , 一定要慎重行事。而且全盤自動化或高度 自動化的 CIMS 技術(shù)也并非我國機械制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急 , 只能列為機 械制造自動化技術(shù)的主要開展方向。 應(yīng)該開展工藝成熟的大批量生產(chǎn) 的自動化技術(shù)。我國現(xiàn)階段, 在產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作 業(yè)的切削加工生產(chǎn)中 , 自動化設(shè)備仍然是半自動機床、自動機床、組 合機床及其組成的自動線、回轉(zhuǎn)體零件加工自動線等。而在大批量的 鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理和裝配等生產(chǎn)中 , 采用剛性自動化 ( 自動單機和自動線) 那么是合理可行的 , 能取得較好

14、的經(jīng)濟效益; 對于品種稍多的成批生產(chǎn) , 應(yīng)采用由快速重新調(diào)整的設(shè)備組成成組 工段或流水線、 可更換主軸箱組合機床自動線、 短自動線和復(fù)合制造 單元 , 實現(xiàn)成組自動化 ; 而單件小批量生產(chǎn), 應(yīng)從推廣成組技術(shù)入手 , 適當(dāng)開展采用數(shù)控機應(yīng)酬或加工中心, 有針對性地建立一些揉性制 造單元 FMC( Flexible Manu- facturing Cell) ,可取得較好的經(jīng)濟效果。 我國作為一個開展中國家, 考慮一切生產(chǎn)技術(shù)問題時的前提必 須是適用。我國消化吸收國外柔性制造系統(tǒng)( Pseudo- FMS) , 是要確 保必要的生產(chǎn)柔性的前提下 , 優(yōu)化人機界面, 不過分追求

15、自動化 , 盡可能建立較為完善的信息系統(tǒng), 充分開展計算機管理的效益。系統(tǒng) 中先進的自動化裝備和普通設(shè)備并存, 系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干 預(yù)。 這是一個典型的結(jié)合國情、 實施適用先進方針的自動化技術(shù)解決 方案。 我國目前在消化呼吸、 融會貫穿國際上有用的自動化技術(shù)理論 的根底上 , 要努力做到從我國機械制造業(yè)的實際情況出發(fā) , 開展創(chuàng)新 , 形成有國情特征的開展自動化技術(shù)理論和學(xué)說, 進展圍繞計算機技 術(shù)的柔性自動化技術(shù)的開發(fā)研究, 以適用為前提, 急需什么就解決什 么 , 取得實踐經(jīng)歷再 推廣應(yīng)用。 4 ． 抓好根底 , 注重配套開展機械自動化技術(shù)。開展應(yīng)用機械自 動化技術(shù)

16、 , 要扎扎實實地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用工程的根底工作和從 實際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作, 既要開展主機, 也要配套開展自動化元件 及控制系統(tǒng)。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控 制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、 電子計算機等將是今后機械自動化的主要技術(shù)根 底。 研究生產(chǎn)大量性能優(yōu)良、 自動化水準(zhǔn)高的機電產(chǎn)品是開展應(yīng)用機 械自動化技術(shù)的關(guān)鍵。 自動化生產(chǎn)時, 在系統(tǒng)的構(gòu)造、 質(zhì)量 （ 重量 ） 、 體積、剛性和耐性等方面對現(xiàn)代機械自 動化技術(shù)有著重要的影響 , 機械技術(shù)應(yīng)利用其它高新技術(shù)來更新, 實現(xiàn)與適應(yīng)現(xiàn)代機械自動化 技術(shù)的開展; 自動化生產(chǎn)時, 機械制造系統(tǒng)的自動控制、自動檢測、

17、 伺服系統(tǒng)的操作等都少不了要應(yīng)用微電子技術(shù)和自動控制理論; 自 動化生產(chǎn)時, 信息的交換與處理、存取、運算、判斷和決策等都少不 了要應(yīng)用計算機與信 息處理技術(shù)。 總之 , 我國機械制造業(yè)開展應(yīng)用自動化技術(shù), 不但要起點高 , 瞄 準(zhǔn)世界先進水準(zhǔn), 而且必須包括各種靈活的低本錢、見效快的自動化 技術(shù) , 堅持提高與普及相結(jié)合的方針 , 我國的機械自動化技術(shù)開展應(yīng) 用才能安康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路。 - 機械自動化的開展趨勢 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步和現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)的不斷開展，自動 化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代過程中不可替代的地位和作用越來越被人們 所認(rèn)識。 農(nóng)業(yè)自動化能夠大大

18、提高勞動生產(chǎn)率和增加勞動舒適性， 而 且隨著經(jīng)濟的全球化， 面臨農(nóng)產(chǎn)品開放進口和市場競爭的壓力， 現(xiàn)代 業(yè)只有通過進一步提高生產(chǎn)率、 降低生產(chǎn)本錢和提高產(chǎn)品品質(zhì)才能生 存。從這些新的需求出發(fā)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)著高效率和高精度的機械化、自 動化方向開展是必然的選擇。 日前農(nóng)業(yè)機械自動化大致有以下 3 類。 一是已有農(nóng)業(yè)機械及裝置 的局部自動化控制。 這種自動化方式以提高已有農(nóng)業(yè)機械及裝置的作 業(yè)與操作性能，提高作業(yè)效率和作業(yè)精度，減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，節(jié)約 資源等為目的。 二是已有農(nóng)業(yè)機械及裝置的無人自動操作。 這種自動 化方式用在操作簡單且容易實現(xiàn)無人運轉(zhuǎn)， 危險性大或是長時間重復(fù) 單

19、調(diào)過程的作業(yè)上。 如用計算機程序或無線電遙控來操縱拖拉機及聯(lián) 合收割機、自動控制行駛、自動檢測耕深、耕寬或作物行列數(shù)、自動 完成作業(yè)， 以及能使下煤機、 自動化溫室等固定裝置自動完成作業(yè)的 機械及裝置。 三是農(nóng)業(yè)機器人。 農(nóng)業(yè)機器人是一種可由不同程序軟件 控制，以適應(yīng)各種作業(yè)，能感覺并適應(yīng)作物種類或環(huán)境變化，有檢測 （如視覺等）和演算等人工智能的新一代無人自動操作機械。 自動化技術(shù)特別是微電子自動控制技術(shù)在農(nóng)機上的成功應(yīng)用， 是 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。 根據(jù)我國實際國情， 必須考慮該技術(shù)的 成熟程度， 即自動化技術(shù)本身的可靠性， 必須考慮整機售價應(yīng)適臺我 國農(nóng)民當(dāng)前的購置

20、力， 以及采用自動化技術(shù)的實用性和農(nóng)民在操作使 用維修保養(yǎng)時的方便性。 現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)根本上是各種系統(tǒng)的集成， 硬件上 有傳感器、傳感器變換器接口、控制器、計算機網(wǎng)絡(luò)、被控設(shè)備、總 線等組成的。隨著自動化信息技術(shù)和生物技術(shù)以及工程制造業(yè)的開 展， 智能控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用， 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的準(zhǔn)確控制必然是現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)的開展方向。 參考文獻 1 .翁貽方，長德.現(xiàn)代控制技術(shù)根底.機械工業(yè)，2003.4 2 .辛安 .機械制造裝備設(shè)計.第二版.機械工業(yè)，2009.1 3 .龍飛.autoCAD2007M械圖形設(shè)計.電子科技大學(xué)，2007.1 4 .應(yīng)錦春 .現(xiàn)代設(shè)計方法.機械工業(yè)， 2000.4 5 .全燕鳴 .機械制造自動化 .華南理工大學(xué) , 2008.6 6 .周驥平，林崗 .機械制造自動化技術(shù).機械工業(yè)，2005.3